JP4631766B2 - 内燃機関始動用リングギヤ及び内燃機関始動回転力伝達機構 - Google Patents

Description

本発明は、始動用モータの回転力により与えられる荷重をギヤ部にて受けることにより、スポークが形成された径方向中間領域を介して前記回転力を回転軸側に伝達し、この回転軸側にて直接又は間接に連結された内燃機関の回転出力軸を回転させる内燃機関始動用リングギヤに関する。更にこの内燃機関始動用リングギヤを用いた内燃機関始動回転力伝達機構に関する。

内燃機関の始動のためにピニオンギヤとリングギヤとを組み合わせることで始動用モータにて内燃機関のクランキングを実行する内燃機関始動回転力伝達機構が知られている。このような内燃機関始動回転力伝達機構においては、フライホイールやドライブプレートと一体に形成されたリングギヤが始動時のみピニオンギヤと噛み合うことにより始動用モータの回転力を内燃機関側に伝達するタイプが知られている。他のタイプとして、回転力伝達経路にワンウェイクラッチを配置することにより、始動時に始動用モータの回転力を内燃機関側に伝達すると共に、内燃機関始動後もピニオンギヤとは噛み合いを維持する常時噛み合いタイプも知られている（例えば特許文献１，２参照）。
特開平１０−１２２１０７号公報（第３頁、図１） 特開昭６３−１８１８５号公報（第２頁、図２）

このような各リングギヤにおいて軽量化が要求される場合には、回転軸と外周側に形成されているギヤ部との間に、これらを径方向に接続するスポーク構造を設けることで、空隙を形成することが考えられる。

しかし回転軸とギヤ部との間は、始動用モータによる回転力伝達時の荷重や、特に常時噛み合いタイプではエンジンストール時の衝撃にも耐えなくてはならず、上述したスポークの構成では空隙面積を大きくできず十分に軽量化することはできない。

本発明は、空隙面積を大きくしても十分な耐久性を維持できる内燃機関始動用リングギヤ及びこの内燃機関始動用リングギヤを用いた内燃機関始動回転力伝達機構の提供を目的とするものである。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の内燃機関始動用リングギヤは、始動用モータの回転力により与えられる荷重をギヤ部にて受けることにより、スポークが形成された径方向中間領域を介して前記回転力を回転軸側に伝達し、該回転軸側にて直接又は間接に連結された内燃機関の回転出力軸を回転させる内燃機関始動用リングギヤであって、前記スポークにおける回転軸側の基部におけるリングギヤの回転方向前方側に設けられたアール及びギヤ部側の基部におけるリングギヤの回転方向後方側に設けられたアールが、回転軸側の基部におけるリングギヤの回転方向後方側に設けられたアール及びギヤ部側の基部におけるリングギヤの回転方向前方側に設けられたアールよりも小さくされていることを特徴とする。
また、請求項２に記載の内燃機関始動用リングギヤは、始動用モータの回転力により与えられる荷重をギヤ部にて受けることにより、スポークが形成された径方向中間領域を介して前記回転力を回転軸側に伝達し、該回転軸側にて直接又は間接に連結された前記内燃機関の回転出力軸を回転させる内燃機関始動用リングギヤであって、前記スポークにおける前記ギヤ部側の基部及び前記回転軸側の基部の前記荷重が引っ張り力として作用する部分に設けられたアールはその全てが前記荷重が圧縮力として作用する部分に設けられたアールよりも大きくされている一方、前記荷重が圧縮力として作用する部分に設けられたアールは、前記荷重が引っ張り力として作用する部分に設けられたアールよりも小さくされていることを特徴とする。
リングギヤに形成されたスポークは、完全に荷重方向に軸方向が一致することはなく、スポークの軸方向に直交する分力を０とすることはできない。このためスポークの基部については、荷重によって生じるモーメントが、スポークの基部がなす角を大きくするような引っ張り力として作用する部分と、スポークの基部がなす角を小さくするような圧縮力として作用する部分とが存在することになる。
この内で荷重によって生じるモーメントが引っ張り力として作用する基部では、基部のアールが小さいとクラック等の破損に対する耐久性が低下するのでアールを小さくすることは困難であるが、荷重によって生じるモーメントが圧縮力として作用する基部では、クラック等の破損が生じにくいのでアールを小さく設計することで空隙面積を大きくして軽量化を促進できる。
したがって上記請求項１及び請求項２に記載されているように、荷重によって生じるモーメントが引っ張り力として作用する部分よりも圧縮力として作用する部分について基部のアールを小さくすることで、耐久性を維持しつつ空隙面積を大きくして更なる軽量化を行うことができる。
また、圧縮力として作用する部分では、クラック等の破損が生じにくいのでアールを小さく設計することで、空隙面積を大きくして軽量化を促進できる。したがって荷重によって生じるモーメントが引っ張り力として作用する部分よりも圧縮力として作用する部分について基部のアールを小さくすることで、リングギヤの耐久性を維持しつつ空隙面積を大きくして軽量化することができる。
請求項３に記載の内燃機関始動用リングギアでは、請求項１又は請求項２において、前記スポークの軸方向が前記ギヤ部に与えられる荷重方向側へ傾けられていることで、径方向とは角度を有することを特徴とする。

このようにスポークの軸方向をギヤ部に与えられる荷重方向側へ傾けたことで径方向とは角度を有している。このことにより前記荷重の内、スポークの軸方向に沿った分力は、単にスポークを径方向に形成した場合よりも大きくなるが、スポークの軸方向に直交する分力は小さくなる。

スポークの軸方向に沿った分力はスポーク全体で分担でき応力集中しにくい力として作用する。したがってスポーク周りの空隙面積を大きくしても、スポークは軸方向に沿った分力に対して十分に耐えられる。しかもスポークの軸方向に沿った分力が大きくなった分、スポークの軸方向に直交する分力は小さくなっている。このように応力集中しやすい分力については小さくすることができるので、スポーク周りの空隙面積を大きくしても、スポークは直交する分力に対しても耐えられるようになる。

このようにして空隙面積を大きくしても十分な耐久性を維持できる内燃機関始動用リングギヤを実現できる。
請求項４に記載の内燃機関始動用リングギヤでは、請求項３において、前記スポークの軸方向は、前記回転軸に垂直な面に投影した前記スポークの形状内にて、２本の平行線を前記ギヤ部側と前記回転軸側との間で架け渡した場合に、最も幅広に配置した状態での前記平行線の方向であることを特徴とする。

このような方向をスポークの軸方向として、この軸方向を、ギヤ部に与えられる荷重方向側へ傾けることで径方向とは角度を有することにより、空隙面積を大きくしても十分な耐久性を維持できる内燃機関始動用リングギヤを実現できる。

請求項５に記載の内燃機関始動用リングギヤでは、請求項３において、前記スポークの軸方向は、前記回転軸に垂直な面に投影した前記スポークの形状にて、前記ギヤ部側におけるスポークの基部幅の中心位置と前記回転軸側におけるスポークの基部幅の中心位置とを接続する方向であることを特徴とする。

このような方向をスポークの軸方向として、この軸方向を、ギヤ部に与えられる荷重方向側へ傾けることで径方向とは角度を有することにより、空隙面積を大きくしても十分な耐久性を維持できる内燃機関始動用リングギヤを実現できる。

請求項６に記載の内燃機関始動用リングギヤでは、請求項１〜５のいずれかにおいて、前記内燃機関の回転出力軸とは、双方向での回転力伝達がなされるように連動していることを特徴とする。

このように内燃機関の回転出力軸と連動するリングギヤにおいては、スポークに加わる荷重方向とスポークの軸方向との関係が前述したごとくであることにより、空隙面積を大きくしても十分な耐久性を維持できる内燃機関始動用リングギヤを実現できる。

請求項７に記載の内燃機関始動用リングギヤでは、請求項１〜５のいずれかにおいて、前記始動用モータから前記内燃機関の回転出力軸までの回転力伝達経路にワンウェイクラッチを配置することで、前記内燃機関の回転出力軸とは、前記始動用モータ側からの一方向での回転力伝達がなされるように連動していることを特徴とする。

このように回転力伝達経路にワンウェイクラッチを配置した構成に用いられるリングギヤにおいても、スポークに加わる荷重方向とスポークの軸方向との関係が前述したごとくであることにより、空隙面積を大きくしても十分な耐久性を維持できる内燃機関始動用リングギヤを実現できる。

特にワンウェイクラッチを用いていることにより常時噛み合いタイプとして構成していた場合には、エンジンストールの衝撃時にもリングギヤ自身の回転軸側からギヤ部へとスポークに対して逆方向に荷重が生じる。しかしこの場合もスポークの軸方向がギヤ部に与えられる荷重方向側へ傾けられた構成となっており、その荷重は回転力伝達時と同様にスポークに荷重がかかることになるので、空隙面積を大きくしてあっても十分な耐久性を維持できる内燃機関始動用リングギヤを実現できる。

請求項８に記載の内燃機関始動回転力伝達機構は、内燃機関の回転出力軸に連結されたアウターレース部材と、請求項１〜５のいずれかに記載の内燃機関始動用リングギヤであって一部が前記アウターレース部材に対向するリングギヤと、前記アウターレース部材と前記リングギヤとの対向部分に配置されて前記リングギヤから前記アウターレース部材への前記始動用モータによる１方向の回転力を伝達し逆方向の回転力は伝達を阻止するワンウェイクラッチとを備えたことを特徴とする。

ワンウェイクラッチを用いた常時噛み合いタイプの内燃機関始動回転力伝達機構としては、このように構成することができ、このような構成において、空隙面積を大きくしても十分な耐久性を維持できる内燃機関始動用リングギヤを実現できる。

［実施の形態１］
図１の縦断面図に車両用内燃機関においてクランク軸２の後端部２ａ近傍に設けられた内燃機関始動回転力伝達機構を示す。ここでクランク軸２の後端部２ａはクラッチあるいはトルクコンバータ側へ内燃機関の回転駆動力を伝達する側である。図２はクランク軸２を図１に示す垂直面Ａ−Ａで破断して右側（後方側）の構成を示した断面図である。

シリンダブロック４とラダービーム６とによりジャーナル軸受部が構成されて、クランク軸２はジャーナル２ｂの部分で回転可能にシリンダブロック４に支持されている。このことによりクランク軸２は、後端部２ａ側がシリンダブロック４の後部から水平に突出した状態で配置されている。このクランク軸２の後端部２ａとジャーナル２ｂとの間に形成された大径部８の周面には、ころがり軸受、ここでは玉軸受１０を介してリングギヤ１２が取り付けられ、大径部８の後端面にはアウターレース部材１４、フライホイール（又はドライブプレート）１６がボルト１８により固定されている。このことによりアウターレース部材１４は、フライホイール１６と共にクランク軸２と連動して一体で回転する。

リングギヤ１２は、図３，４に示すごとく中心部が大きく開口すると共に、径方向にて全周に渡って直角に屈曲された屈曲部１２ａを設けた円板状に形成されている。図３の(Ａ)は正面側から見た斜視図、(Ｂ)は正面図、(Ｃ)は右側面図、図４の(Ａ)は背面側から見た斜視図、(Ｂ)は背面図、(Ｃ)は左側面図である。

リングギヤ１２の中心側における開口内縁部分にはフランジ状にワンウェイクラッチ２０用のインナーレース２２を設けている。リングギヤ１２の外周側にはリング状にギヤ部１２ｂを備えている。リングギヤ１２は、インナーレース２２の部分にて、ワンウェイクラッチ２０が構成されている側とは反対側、すなわち中心側（回転軸Ｃ側）の面にて、前述したごとく玉軸受１０を介してクランク軸２の大径部８の外周に取り付けられている。この玉軸受１０によりワンウェイクラッチ２０が解放状態にある時には、リングギヤ１２はクランク軸２の回転とは独立して自由回転可能である。

リングギヤ１２のギヤ部１２ｂは、図２に示したごとく始動用モータ２６にて回転されるピニオンギヤ２８に常時噛み合わされており、内燃機関始動時に図示するごとく矢印Ａｘ方向に回転するピニオンギヤ２８を介して始動用モータ２６から回転力を受けることによりリングギヤ１２は矢印Ａｙ方向に回転する。

インナーレース２２と屈曲部１２ａとを連絡している平板リング状の中心部領域１２ｃには、中心部領域１２ｃの表裏に貫通したオイル戻し孔１２ｄが回転軸Ｃ周りに等位相間隔で形成されている。ここでは６つの同一形状のオイル戻し孔１２ｄが設けられている。

リングギヤ１２の屈曲部１２ａとギヤ部１２ｂとを接続する径方向中間領域１２ｅには、６つの空隙１２ｆが形成されており、このことにより空隙１２ｆの間がスポーク１２ｇとして形成されている。このように空隙１２ｆとスポーク１２ｇとからなる径方向中間領域１２ｅが存在することでリングギヤ１２が軽量化されている。尚、スポーク１２ｇの回転軸側の基部１２ｈに相当する位相位置に、中心部領域１２ｃに設けたオイル戻し孔１２ｄが存在する。

アウターレース部材１４は、図５に示すごとく中心部が開口部１４ａを形成すると共に、最外周部に直立する縁状にワンウェイクラッチ２０用のアウターレース３０を設けた円板状である。開口部１４ａを取り囲むようにクランク軸２の大径部８にボルト締結するためのボルト貫通孔１４ｂが複数、ここでは８つ設けられている。図５の(Ａ)は正面図、(Ｂ)は背面図、(Ｃ)は右側面図、(Ｄ)は正面側から見た斜視図、（Ｅ）は背面側から見た斜視図である。

アウターレース部材１４を、図１に示したごとくクランク軸２の大径部８の後端面に取り付けることでリングギヤ１２に対して組み合わせた場合には、アウターレース部材１４の外周側にあるアウターレース３０は、リングギヤ１２の内周側にあるインナーレース２２に径方向にて対向して配置される。このアウターレース３０の配置時に、あるいは配置に先立って、リングギヤ１２側のインナーレース２２上には、スプラグ２０ａとケージ２０ｂとが配置され、これらをインナーレース２２とアウターレース３０とにより挟持することでワンウェイクラッチ２０が構成される。

このように構成されたワンウェイクラッチ２０は、リングギヤ１２側からアウターレース部材１４へ、始動用モータ２６の回転力を伝達する一方向（図２における矢印Ａｙ方向）での回転の場合には、アウターレース部材１４とリングギヤ１２とを係合状態とする。このことで始動用モータ２６の出力によりクランク軸２を回転させることができる。内燃機関が運転を開始することで内燃機関出力によってクランク軸２に連動するアウターレース部材１４の回転が、始動用モータ２６の出力によるリングギヤ１２の回転よりも速くなると、リングギヤ１２の回転はアウターレース部材１４に対して相対的に逆方向の回転となる。このためワンウェイクラッチ２０は解放状態となり、ピニオンギヤ２８とリングギヤ１２とが常時噛み合い状態でも、内燃機関始動後において始動用モータ２６は停止可能となる。

玉軸受１０とワンウェイクラッチ２０との潤滑のために、シリンダブロック４内の油路４ａを介して図示矢線のごとく潤滑油Ｏｊが玉軸受１０に対して噴射されている。又、シリンダブロック４内やクランク軸２内の油路から潤滑油Ｏｒがクランク軸２のジャーナル２ｂの摺動面に供給され、この潤滑油Ｏｒも一部が玉軸受１０側へ流れている。玉軸受１０に供給されたこれら潤滑油Ｏｊ，Ｏｒは、玉軸受１０内を通過して、更にワンウェイクラッチ２０へも流れ込む。ワンウェイクラッチ２０から流れ出た潤滑油はオイル戻し孔１２ｄを通過してオイルパン３１側に戻される。

この潤滑油Ｏｊ，Ｏｒが外部へ漏出することを防止するために、リング状シール部材として第１オイルシール部材３２と第２オイルシール部材３４とが備えられている。第１オイルシール部材３２は、アウターレース部材１４におけるアウターレース３０とリングギヤ１２における屈曲部１２ａとの間に配置されている。第１オイルシール部材３２は、屈曲部１２ａの内周面側に嵌合されることでリングギヤ１２側に固定されている。このことで第１オイルシール部材３２の内周側に形成されているシールリップ３２ａは、アウターレース３０の外周面であるシール摺動面３０ａに摺動可能に接触している。こうして第１オイルシール部材３２はアウターレース部材１４とリングギヤ１２との間のオイルシールを実行している。

第２オイルシール部材３４は、屈曲部１２ａに対して第１オイルシール部材３２とは反対側（外側）に配置されている。この第２オイルシール部材３４は、クランク軸２より上方側では主にシリンダブロック４の円弧状シール嵌合部４ｂの内周面に、クランク軸２より下方側では主にオイルパン３１の後端にある円弧状シール嵌合部３１ａの内周面に嵌合されることで、図示する位置に固定されている。このことで第２オイルシール部材３４の内周側に形成されているシールリップ３４ａは、屈曲部１２ａの外周面に摺動可能に接触している。こうしてリングギヤ１２と内燃機関（ここではシリンダブロック４及びオイルパン３１）との間のオイルシールを実行している。

図６に拡大して示すごとく、始動時におけるピニオンギヤ２８から伝達される回転力（矢印Ａｘ方向）によりリングギヤ１２が回転駆動（矢印Ａｙ方向）される場合に、ピニオンギヤ２８のギヤ歯から荷重Ｆを受ける。スポーク１２ｇの軸方向は、リングギヤ１２自身の径方向（回転軸Ｃ方向）ではなく、これよりも荷重Ｆ方向へ傾けることで径方向に対して角度を有している。

本実施の形態では、図６に示したごとくにリングギヤ１２の回転軸Ｃに垂直な面に投影したスポーク１２ｇの形状内にて、一点鎖線で示す２本の平行線Ｌ１，Ｌ２を、ギヤ部１２ｂ側と回転軸Ｃ側との間で架け渡した場合に、最も幅広に配置した状態での平行線Ｌ１，Ｌ２の方向を、スポーク１２ｇの軸方向としている。このことによりスポーク１２ｇの軸方向はリングギヤ１２自身の径方向（回転軸Ｃ方向）とは角度α（＞０°）を有している。

スポーク１２ｇの軸方向を上述したごとく設定したことにより、前記荷重Ｆのスポーク１２ｇの軸方向に沿った分力Ｆａと軸方向に直交する方向の分力Ｆｂとは、図示するごとくである。もし、スポーク１２ｇの軸方向が径方向（回転軸Ｃ）である場合には、分力は破線で示すごとくとなり、スポーク１２ｇの軸方向に直交する方向の分力は大きくなる。図６の例では分力Ｆｂよりも１０％程度大きい。

スポーク１２ｇにおける回転軸Ｃ側の基部１２ｈにおいては、リングギヤ１２の回転方向（矢印Ａｙ）前方側のアールＲａ１部分では、始動時にギヤ部１２ｂ側から受ける荷重Ｆによって生じるモーメントが、スポーク１２ｇの基部１２ｈがなす角を小さくするような圧縮力として作用し、回転方向後方側のアールＲａ２部分ではスポーク１２ｇの基部１２ｈがなす角を大きくするような引っ張り力として作用する。

更にギヤ部１２ｂ側の基部１２ｉにおいては、リングギヤ１２の回転方向前方側のアールＲｂ１部分では、始動時にギヤ部１２ｂ側から受ける荷重Ｆによって生じるモーメントが、スポーク１２ｇの基部１２ｉがなす角を大きくするような引っ張り力として作用し、回転方向後方側のアールＲｂ２部分ではスポーク１２ｇの基部１２ｉがなす角を小さくするような圧縮力として作用する。

このようにスポーク１２ｇの各基部１２ｈ，１２ｉにおいて、始動用モータ２６の回転力にて与えられる荷重Ｆによって生じるモーメントが、引っ張り力として作用するアールＲａ２，Ｒｂ１部分と、圧縮力として作用するアールＲａ１，Ｒｂ２部分とが存在する。

始動時にギヤ部１２ｂから受ける荷重Ｆに起因するクラック等の破損は、引っ張り力が作用するアールＲａ２，Ｒｂ１部分については生じやすいが、これに比較して圧縮力が作用するアールＲａ１，Ｒｂ２部分については生じにくい。

したがってクラック等の破損に対する耐久性を高めるために引っ張り力が作用するアールＲａ２，Ｒｂ１部分についてはアールＲａ２，Ｒｂ１を大きくしている。しかし圧縮力が作用するアールＲａ１，Ｒｂ２部分については、アールＲａ２，Ｒｂ１と同様な大きさ（破線）とする必要はなく、アールＲａ２，Ｒｂ１よりもアールＲａ１，Ｒｂ２を小さくしている。

以上説明した本実施の形態１によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．始動時の荷重Ｆ（図６）方向に、径方向から角度α分傾けて、スポーク１２ｇの軸方向（ここでは平行線Ｌ１，Ｌ２の方向）を設定している。このことによりスポーク１２ｇの軸方向に沿った荷重Ｆの分力Ｆａは、単にスポーク１２ｇを径方向に形成した場合（破線矢線）よりも大きくなるが、この代わりスポーク１２ｇの軸方向に直交する分力Ｆｂは小さくなる。

分力Ｆａは、スポーク１２ｇを軸方向に圧縮する力として作用することからスポーク１２ｇ全体で受けることができ応力集中しにくい。したがって空隙１２ｆの面積を大きくしてもスポーク１２ｇは軸方向に沿った分力Ｆａに対しては十分に耐えられる。しかも分力Ｆａが大きくなった分、応力集中しやすい分力Ｆｂは小さくなっているので、スポーク１２ｇは直交する分力Ｆｂに対しても耐えられる。

このようにして空隙１２ｆの面積を大きくしても十分な耐久性を維持できる内燃機関始動用リングギヤ１２を実現できる。
本実施の形態におけるリングギヤ１２は、上述したごとくワンウェイクラッチ２０を用いた常時噛み合いタイプの内燃機関始動回転力伝達機構に組み込んだものである。このため、エンジンストールの衝撃時にも、リングギヤ１２自身の回転軸Ｃ側からギヤ部１２ｂへとスポーク１２ｇに対して逆方向に荷重が生じる。しかしこの場合も、上述したスポーク１２ｇの軸方向が、そのまま、ギヤ部１２ｂに与えられる荷重方向側へ傾けられている構成となっており、荷重としては回転力伝達時と同様にスポーク１２ｇに荷重がかかるので、空隙１２ｆの面積を大きくしてあっても十分な耐久性を維持できる。

（ロ）．リングギヤ１２に形成されたスポーク１２ｇは、完全に荷重Ｆ方向に軸方向が一致することはないので、スポーク１２ｇの軸方向に直交する分力Ｆｂを０とすることはできない。このためスポーク１２ｇの基部１２ｈ，１２ｉについては、分力Ｆｂによって生じるモーメントが、スポーク１２ｇの基部１２ｈ，１２ｉがなす角を大きくするような引っ張り力として作用する部分と、スポーク１２ｇの基部１２ｈ，１２ｉがなす角を小さくするような圧縮力として作用する部分とが存在することになる。

この内、分力Ｆｂによって生じるモーメントが、引っ張り力として作用する部分のアールＲａ２，Ｒｂ１が小さい場合にはクラック等の破損に対する耐久性が低下するので、アールＲａ２，Ｒｂ１を小さくすることは困難である。しかし圧縮力として作用する部分のアールＲａ１，Ｒｂ２部分では、クラック等の破損が生じにくいので小さく設計することができる。

したがって荷重Ｆによって生じるモーメントが、引っ張り力として作用する部分よりも圧縮力として作用する部分について基部１２ｈ，１２ｉのアールを小さくすることで、耐久性を維持しつつ空隙１２ｆの面積を大きくして更なる軽量化を行うことができる。

（ハ）．上述したごとく空隙１２ｆの面積増加によりスポーク１２ｇの面積が小さくできるので、騒音の放射面積を小さくでき、始動時の騒音低減効果も生じさせることができる。

［実施の形態２］
本実施の形態では、図７に示すごとく、リングギヤ１１２に形成されたスポーク１１２ｇの形状が前記実施の形態１と異なる。ここでは図７に示したごとくにリングギヤ１１２の回転軸Ｃに垂直な面に投影したスポーク１１２ｇの形状にて、スポーク１１２ｇの各基部１１２ｈ，１１２ｉにおける幅（Ｓａ１１−Ｓａ１２，Ｓｂ１１−Ｓｂ１２）の中心位置Ｍ１１，Ｍ１２を接続する方向をスポーク１１２ｇの軸方向としている。

スポーク１１２ｇではその軸方向（Ｍ１１−Ｍ１２）が、始動時にギヤ部１１２ｂに掛かる荷重Ｆ１方向に近づけるように、リングギヤ１１２自身の径方向（Ｍ１２−Ｃ）とは角度β（＞０）を有している。

尚、本実施の形態では、リングギヤ１１２にはクラック等の破損に対しては耐久性のある材料を用いているので、いずれの基部１１２ｈ，１１２ｉにおいても、圧縮力が作用する部分のアールＲａ１１，Ｒｂ１２も、引っ張り力が作用する部分のアールＲａ１２，Ｒｂ１１も全て同じ大きさである。

以上説明した本実施の形態２によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．本実施の形態の構成によっても、スポーク１１２ｇの軸方向（Ｍ１１−Ｍ１２）に沿った荷重Ｆ１の分力Ｆａ１は、単にスポーク１１２ｇを径方向（Ｍ１２−Ｃ）に形成した場合（破線矢線）よりも大きくなるが、この代わりスポーク１１２ｇの軸方向に直交する分力Ｆｂ１は小さくなる。したがって前記実施の形態１の（イ）に述べたごとく、空隙１１２ｆの面積を大きくしても、このスポーク１１２ｇは軸方向に沿った分力Ｆａ１に対して十分に耐えられ、しかもスポーク１１２ｇの軸方向に直交する分力Ｆｂ１は小さくなっているので、スポーク１１２ｇは直交する分力Ｆｂ１に対しても耐えられる。

このようにして空隙１１２ｆの面積を大きくしても十分な耐久性を維持できる内燃機関始動用リングギヤ１１２を実現できる。
（ロ）．前記実施の形態１の（ハ）の効果を生じる。

［実施の形態３］
本実施の形態では、図８に示すごとく、リングギヤ２１２に形成されたスポーク２１２ｇの形状が前記実施の形態１，２と異なる。ここでリングギヤ２１２の回転軸Ｃに垂直な面に投影したスポーク２１２ｇの形状内にて、一点鎖線で示す２本の平行線Ｌ２１，Ｌ２２を、ギヤ部２１２ｂ側と回転軸Ｃ側との間で架け渡した場合に、最も幅広に配置した状態での平行線Ｌ２１，Ｌ２２の方向をスポーク２１２ｇの軸方向とする。この場合はスポーク２１２ｇの軸方向はリングギヤ２１２自身の径方向（回転軸Ｃ方向）と一致する。

又、リングギヤ２１２の回転軸Ｃに垂直な面に投影したスポーク２１２ｇの形状にて、スポーク２１２ｇの各基部２１２ｈ，２１２ｉにおける幅の中心位置を接続する方向をスポーク２１２ｇの軸方向とすると、スポーク２１２ｇの軸方向は、始動時にギヤ部２１２ｂに掛かる荷重Ｆ２方向から遠ざけられている。

しかし、スポーク２１２ｇの各基部２１２ｈ，２１２ｉにおいて圧縮力が作用する部分のアールＲａ２１，Ｒｂ２２は、引っ張り力が作用する部分のアールＲａ２２，Ｒｂ２１よりも小さくされている点は前記実施の形態１と同じである。

以上説明した本実施の形態３によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．スポーク２１２ｇにおいて、荷重Ｆ２によって生じるモーメントによりスポーク２１２ｇの基部２１２ｈ，２１２ｉにて圧縮力が作用するアールＲａ２１，Ｒｂ２２部分は、引っ張り力が作用するアールＲａ２２，Ｒｂ２１部分よりも小さくしている。このため前記実施の形態１の（ロ）にて説明したごとく、荷重Ｆ２によって生じるモーメントが引っ張り力として作用する部分よりも圧縮力として作用する部分について基部２１２ｈ，２１２ｉのアールを小さくすることで、耐久性を維持しつつ空隙２１２ｆの面積を大きくして軽量化を行うことができる。

（ロ）．前記実施の形態１の（ハ）の効果を生じる。
［その他の実施の形態］
（ａ）．前記各実施の形態のリングギヤが用いられている内燃機関始動回転力伝達機構は、回転力伝達経路にワンウェイクラッチを配置して一方向での回転力伝達がなされるようにしたことにより常時噛み合いタイプとして構成したものであった。これ以外に、ピニオンギヤを内燃機関始動後にはリングギヤから分離させるようにすることにより、噛み合い時には双方向での回転力伝達がなされるタイプの内燃機関始動回転力伝達機構に対しても前記各実施の形態に述べたスポーク形状のリングギヤを適用しても良い。このタイプのリングギヤにおいても耐久性を維持しつつ軽量化を行うことができる。

（ｂ）．前記実施の形態１において、スポークの軸方向は、前記実施の形態２のごとく基部幅の中心位置を接続する方向でも良く、前記実施の形態２においては前記実施の形態１のごとく最大幅の平行線の方向でも良い。

実施の形態１の内燃機関始動回転力伝達機構の縦断面図。 図１におけるＡ−Ａ断面図。 実施の形態１のリングギヤの構成説明図。 実施の形態１のリングギヤの構成説明図。 実施の形態１のアウターレース部材の構成説明図。 実施の形態１のスポークにおける形状及び機能の説明図。 実施の形態２のスポークにおける形状及び機能の説明図。 実施の形態３のスポークにおける形状及び機能の説明図。

符号の説明

２…クランク軸、２ａ…後端部、２ｂ…ジャーナル、４…シリンダブロック、４ａ…油路、４ｂ…円弧状シール嵌合部、６…ラダービーム、８…大径部、１０…玉軸受、１２…リングギヤ、１２ａ…屈曲部、１２ｂ…ギヤ部、１２ｃ…中心部領域、１２ｄ…オイル戻し孔、１２ｅ…径方向中間領域、１２ｆ…空隙、１２ｇ…スポーク、１２ｈ，１２ｉ…基部、１４…アウターレース部材、１４ａ…開口部、１４ｂ…ボルト貫通孔、１６…ドライブプレート（フライホイール）、１８…ボルト、２０…ワンウェイクラッチ、２０ａ…スプラグ、２０ｂ…ケージ、２２…インナーレース、２６…始動用モータ、２８…ピニオンギヤ、３０…アウターレース、３０ａ…シール摺動面、３１…オイルパン、３１ａ…円弧状シール嵌合部、３２…第１オイルシール部材、３２ａ…シールリップ、３４…第２オイルシール部材、３４ａ…シールリップ、１１２…リングギヤ、１１２ｂ…ギヤ部、１１２ｆ…空隙、１１２ｇ…スポーク、１１２ｈ，１１２ｉ…基部、２１２…リングギヤ、２１２ｂ…ギヤ部、２１２ｆ…空隙、２１２ｇ…スポーク、２１２ｈ，２１２ｉ…基部、Ｃ…回転軸、Ｆ，Ｆ１，Ｆ２…荷重、Ｆａ，Ｆａ１，Ｆｂ，Ｆｂ１…分力、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ２１，Ｌ２２…平行線、Ｍ１１，Ｍ１２…中心位置、Ｏｊ，Ｏｒ…潤滑油、Ｒａ１，Ｒａ２，Ｒｂ１，Ｒｂ２，Ｒａ１１，Ｒａ１２，Ｒｂ１１，Ｒｂ１２，Ｒａ２１，Ｒａ２２，Ｒｂ２１，Ｒｂ２２…アール。

Claims (8)

1. 始動用モータの回転力により与えられる荷重をギヤ部にて受けることにより、スポークが形成された径方向中間領域を介して前記回転力を回転軸側に伝達し、該回転軸側にて直接又は間接に連結された内燃機関の回転出力軸を回転させる内燃機関始動用リングギヤであって、
   前記スポークにおける回転軸側の基部におけるリングギヤの回転方向前方側に設けられたアール及びギヤ部側の基部におけるリングギヤの回転方向後方側に設けられたアールが、回転軸側の基部におけるリングギヤの回転方向後方側に設けられたアール及びギヤ部側の基部におけるリングギヤの回転方向前方側に設けられたアールよりも小さくされていることを特徴とする内燃機関始動用リングギヤ。
2. 始動用モータの回転力により与えられる荷重をギヤ部にて受けることにより、スポークが形成された径方向中間領域を介して前記回転力を回転軸側に伝達し、該回転軸側にて直接又は間接に連結された内燃機関の回転出力軸を回転させる内燃機関始動用リングギヤであって、
   前記スポークにおける前記ギヤ部側の基部及び前記回転軸側の基部の前記荷重が引っ張り力として作用する部分に設けられたアールはその全てが前記荷重が圧縮力として作用する部分に設けられたアールよりも大きくされている一方、前記荷重が圧縮力として作用する部分に設けられたアールは、前記荷重が引っ張り力として作用する部分に設けられたアールよりも小さくされていることを特徴とする内燃機関始動用リングギヤ。
3. 請求項１又は請求項２において、前記スポークの軸方向が前記ギヤ部に与えられる荷重方向側へ傾けられていることで、径方向とは角度を有することを特徴とする内燃機関始動用リングギヤ。
4. 請求項３において、前記スポークの軸方向は、前記回転軸に垂直な面に投影した前記スポークの形状内にて、２本の平行線を前記ギヤ部側と前記回転軸側との間で架け渡した場合に、最も幅広に配置した状態での前記平行線の方向であることを特徴とする内燃機関始動用リングギヤ。
5. 請求項３において、前記スポークの軸方向は、前記回転軸に垂直な面に投影した前記スポークの形状にて、前記ギヤ部側におけるスポークの基部幅の中心位置と前記回転軸側におけるスポークの基部幅の中心位置とを接続する方向であることを特徴とする内燃機関始動用リングギヤ。
6. 請求項１〜５のいずれかにおいて、前記内燃機関の回転出力軸とは、双方向での回転力伝達がなされるように連動していることを特徴とする内燃機関始動用リングギヤ。
7. 請求項１〜５のいずれかにおいて、前記始動用モータから前記内燃機関の回転出力軸までの回転力伝達経路にワンウェイクラッチを配置することで、前記内燃機関の回転出力軸とは、前記始動用モータ側からの一方向での回転力伝達がなされるように連動していることを特徴とする内燃機関始動用リングギヤ。
8. 内燃機関の回転出力軸に連結されたアウターレース部材と、
   請求項１〜５のいずれかに記載の内燃機関始動用リングギヤであって一部が前記アウターレース部材に対向するリングギヤと、
   前記アウターレース部材と前記リングギヤとの対向部分に配置されて前記リングギヤから前記アウターレース部材への前記始動用モータによる１方向の回転力を伝達し逆方向の回転力は伝達を阻止するワンウェイクラッチと、
   を備えたことを特徴とする内燃機関始動回転力伝達機構。

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